【正文】 時， CE 電平變低的任何時間執(zhí)行操作模式操作。 8 ISD1420 的應(yīng)用電路 ISD1420 集成度較高，內(nèi)部包括前置放大器、內(nèi)部時鐘、定時器、采樣時鐘、濾波器、自動增益控制、邏輯控制、模擬收發(fā)器、解碼器和 480KB 的 EEPROM 等。 ISD1420 控制電平與 TTL 電平兼容。圖13 是 ISD1420 基本電路原理。此時啟動錄 音；結(jié)束時松開按鍵，單片機(jī)又讓錄放模式鍵 RP/ 端回到高電平，即完成一段語音的錄制。 圖 13 ISD1420 基本電路原理 LM386 集成功率放大器芯片說明 LM386 是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器，主要應(yīng)用于低電壓消費類產(chǎn)品。但在 1 腳和 8 腳之間增加一只外 接電阻和電容，便可將電壓增益調(diào)為任意值，直至 200。輸入端以地位參考，同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半，在 6V 電源電壓下，它的靜態(tài)功耗僅為 24mW，使得 LM386 特別適用于電池供電的場合。 9 表 13 LM386 電子特性表 項目 測試環(huán)境 規(guī)格 工作電壓 Vs（ V） 4~5 輸入電壓 Vin（ V） ~+ 輸入阻抗 Ri（ kΩ） 50 靜電流 Iq（ mA） Vs=6V,Vin=0V 4~8 輸出功率 Pout（ mW） Vs=6V， Rl=8Ω， THD=10% 250~325 電壓增益 (dB) Pin 8開路 26 Pin 8以 10μF連接 46 頻寬（ kHz） Pin 8開路 300 Pin 8以 10μF連接 60 LM386 的引腳說明 LM386 的引腳排列見附錄 1。使用時在引腳 7 和地之間接旁路電容，通常取 10μF。 盡管 LM386 的應(yīng)用非常簡單，但稍不注意，特別是器件上電、斷電瞬間，甚至工作穩(wěn)定后，一些操作（如插拔音頻插頭、旋音量調(diào)節(jié)鈕）都會帶來的瞬態(tài)沖擊，在輸出喇叭上會產(chǎn)生非常討厭的噪聲。 (2) 選好調(diào)節(jié)音量的電位器。 (3) 盡可能采用雙音頻輸入 /輸出。 (4) 第 7 腳（ BYPASS）的旁路電容不可少。工作穩(wěn)定后，該管腳電壓值約等于電源電壓的一半。在器件上電、掉電時的噪聲就是由該偏置電壓的瞬間跳變所致。此電容的作用有二：隔直與耦合。它與揚聲器負(fù)載構(gòu)成了一階高通濾波器。分別測試，發(fā)現(xiàn) 10uF/ 最為合適。采用 51 單片機(jī)作為主控制芯片，利用 ISD1420 實現(xiàn)語音錄放，采用 LM386 集成功放使聲音放大，簡單易行且控制方便。器件采用 STC 公司的高密度、非易失性存技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 8051 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲單元，功能強大。 數(shù)碼語音芯片選用的是 ISD1400 系列單片語音錄放集成電路 ISD1420，它具有抗斷電、音質(zhì)好，使用方便，無須專用的開發(fā)系統(tǒng)等優(yōu)點。 ISD1420 與單片機(jī) AT89C51 的接口電路以及外圍電路見附錄 1。 STC89C52 的外圍電路設(shè)計 晶振電路設(shè)計 單片機(jī)是一種時序電路 ，必須給它提供時鐘脈沖信號才能正常工作。通常單片機(jī)可通過內(nèi)部振蕩或外部振蕩兩種方式得到系統(tǒng)時鐘信號。 11 圖 21 晶振電路設(shè)計圖 復(fù)位電路設(shè)計 當(dāng)任何一個復(fù)位信號產(chǎn)生時， C51 的所有 I/O 端口都會立即復(fù)位成它們的初始值，并不需要時鐘源處于運行狀態(tài)。采用這種形式的復(fù)位啟動過程，保證了電源達(dá)到穩(wěn)定后才使單片機(jī)進(jìn)入正常的操作，復(fù)位啟動的延時時間可以由用戶通過對熔絲位的編程來定義。當(dāng)系統(tǒng)電源的電平低于上電復(fù)位門限電壓 VPOT 時， MCU 產(chǎn)生復(fù)位。當(dāng)一個高電平加到 RESET 引腳超過 2 機(jī)器周期時， MCU 產(chǎn)生復(fù)位。當(dāng)看門狗復(fù)位允許且看門狗定時器溢出時， MCU 產(chǎn)生復(fù)位。如果運行時間超過程序設(shè)定的看門狗延時時間，系統(tǒng)便會重新復(fù)位，使單片機(jī)重新回到正常運行軌道。 本系統(tǒng)設(shè)計一個外部復(fù)位，采用按鍵電平復(fù)位方式，電平復(fù)位是通過復(fù)位端電阻與 Vcc電源接通而實現(xiàn)的，電路如圖 22 所示。 12 圖 22 復(fù)位電路圖 語音電路設(shè)計 本系統(tǒng)采用 ISD1420 芯片，語音電路圖如圖 23 所示。揚聲器輸出信號與功放相連，將聲音信號放大。 各引腳外圍電路的接法可參考前文所述的引腳說明。狀態(tài)顯示通過發(fā)光二極管來完成， 3盞燈分別對應(yīng)的芯片開始工作、錄音開始和放音開始 3個狀態(tài)。 14 圖 25 鍵盤輸入電路和狀態(tài)顯示電路圖 15 3 語音錄放系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件的設(shè)計是以硬件為基礎(chǔ)的，軟件要實現(xiàn)的功能都是要以正常的硬件為前提，若硬件無法正常工作，再優(yōu)秀的軟件也無法實現(xiàn)任何功能。我們在確定了一項設(shè)計所要實現(xiàn)的功能后，根據(jù)要實現(xiàn)的功能設(shè)計相應(yīng)的硬件系統(tǒng)。 本系統(tǒng)采用 51系列單片機(jī)作為硬件開發(fā)核心，單片機(jī)的軟件部分采用匯編語言開發(fā)，軟件采用符合匯編語言的 KEIL C51編譯器 。 . 主要變量說明 程序中的主要變量及相關(guān)功能如下： LED1~LED3：描述發(fā)光二極管的關(guān)斷。 RECORD：描述錄音鍵按下的狀態(tài)。 PLAY：描述放音鍵按下的狀態(tài)。 PD：控制芯片的工作狀態(tài)。 PR：控制語音芯片所處的工作模式。 CE：對芯片進(jìn)行片選。 EOM：信息結(jié)束的標(biāo)志。 . 主程序工作原理及流程圖 本系統(tǒng)中單片機(jī)控制語音芯片錄播的程序主要是單片機(jī)對 ISD1420 芯片的控制字的寫入， 程序流程圖如圖 31 所示。需要采用直接尋址模式進(jìn)行尋址。該方式能充分利用 ISD1420 內(nèi)部的 EEPROM， 17 在字段較多時可利用該方 下后，進(jìn)入錄音模式，調(diào)用錄音子程序開始錄音。放音結(jié)束后， PD 端置 1，芯片停止工 作。 . 子程序流程圖及代碼 錄音子程序 錄音子程序流程圖如圖 32 所示。然后一直掃描 RECORD 所表示的錄音按鍵是否松開，若按鍵松開，則置 CE 端為高電平，錄音結(jié)束。 置 放 音 狀 態(tài)C E 置 0 啟 動 放 音燈 3 點 亮 燈 1 熄 滅語 音 結(jié) 束 信 號 E O M 為 0 ？燈 3 熄 滅 燈 1 點 亮YN返 回 圖 33 放音程序流程圖 放音鍵按下后，置 PR 端為 1，進(jìn)入放音狀態(tài)。播放過程中等待語音段結(jié)束信號 EOM，當(dāng) EOM=0 時，提 示語音信號結(jié)束。放音程序段如下： SETB PR；置放音狀態(tài) CLR CE；啟動播放 CLR LED3； STEB LED1；點亮燈 3，熄滅燈 1 NOP NOP TURN: JB EOM,TURN；等待語音段結(jié)束信號 SETB LED3； CLR LED1；燈 3 滅，燈 1 亮 . 程序代碼： LED1 BIT 。燈 2 LED3 BIT 。錄音按鍵 PLAY BIT 。Play or record EOM BIT 。ISD1420 POWER DOWN 按鍵 CE BIT 。系統(tǒng)初始化 CLR PD。點亮燈 1 CLR PR。錄音鍵按下否？ LCALL DELAY10MS LCALL TORECORD LOOPE: JB PLAY,LOOP。芯片停止工作 STEB LED1 END ；系統(tǒng)初始化程序 SYSINT： CLR EA MOV P1,40H。A8,A9 置為高電平 RET 。開始錄音 20 CLR LED2 SETB LED1。錄音鍵松開后，錄音結(jié)束 SETB LED2。燈 2 滅，燈 1 亮 RET 。置放音狀態(tài) CLR CE。 STEB LED1。等待語音段結(jié)束信號 SETB LED3。燈 3 滅，燈 1 亮 RET 。即可作為電腦語音系統(tǒng)的語音板，又可作為語音服務(wù)系統(tǒng)的子系統(tǒng)。 ISD 語音芯片精度高，集成度高，能夠使得微機(jī)的語音輸出結(jié)構(gòu)大大的簡化，能使生產(chǎn)的造價大大的降低；由于 ISD 芯片的抗干擾性強，所以在惡劣的環(huán)境的系統(tǒng)中也能正常使用，例如：機(jī)動車輛，語音室里都能正常的輸出語音，信息保存時間長，工作可靠；輸出可以高保真的再現(xiàn)原聲，可將 ISD 芯片用于語音及聲音信號的檢測或模擬系統(tǒng)，能實現(xiàn)語音的非定長錄制。且外圍電路元件少、體積小、易于再次開發(fā)或改進(jìn)電路，具有很高的實用價值。硬件部分的改進(jìn)，利用 stc89C52 芯片余下的管腳可以外接一顯示模塊，對當(dāng)前錄放音的狀態(tài)進(jìn)行顯示。 ISD1420 最大錄音時間為 60s，對聲音信號分段錄音，設(shè)置各錄音段的起始地址，存儲在芯片的存儲器中，放音時，直接尋找到起始地址就能實現(xiàn)對各段語音信號的播放